DNA verdraaid in een nooit eerder geziene vorm in een levende cel: het i-motief

De dubbele helix van het DNA-molecuul, in de vorm van een verwrongen ladder, siert de cover van DIY-genetica-tests en middelbare school biologieboeken wereldwijd. Voor het eerst geïdentificeerd in 1953, heeft het een symboliek aangenomen die leeft buiten de genetica wereld. Maar de waarheid is, het is slechts een van de weinige vormen die DNA kan aannemen. Dit jaar bevestigden wetenschappers het bestaan ​​van een andere die jarenlang mysterieus en ongrijpbaar was gebleken.

Tientallen jaren hebben wetenschappers het 'menselijke telomerische i-motief' voorgesteld, een vorm die er duidelijk anders uitziet dan de verwrongen ladder die we gewend zijn. Maar tot de Natuurchemie paper gepubliceerd in april, was dit "i-motief" nog nooit in een levende cel gezien. Studie auteur Mahdi Zeraati, een Ph.D. student aan het Garvan Institute of Medical Research in Sydney, had het i-motief gevolgd in een steekproef van menselijke cellen en werd de eerste om ze daar ooit te identificeren.

Dit verhaal is # 8 inverse's 25 Meest verrassende menselijke ontdekkingen Gemaakt in 2018.

Van dichtbij lijkt het i-motief eigenlijk een beetje op een klomp en verschilt het op een belangrijke manier van de dubbele helix die we kennen en liefhebben. De dubbele helix is ​​elegant georganiseerd via verbindingen tussen vier basissen die de "sporten" van zijn beroemde ladder vormen: cytosine, thymine, adenine en guanine. Deze basen volgen meestal voorspelbare regels: adenine op de ene streng bindt zich aan thymine aan de andere kant, en de cytosine op de ene streng zoekt een guanine op de andere.

Maar in het i-motief blijven de cytosines een beetje dichter bij huis en binden ze zich aan elkaar op dezelfde streng. Deze vormen vormen een knoop-achtige vorm, zoals universitair docent en studie co-auteur Marcel Dinger, Ph.D., uitgelegd.

"In de knoopstructuur binden C-letters op dezelfde DNA-streng aan elkaar - dus dit is heel anders dan een dubbele helix, waarbij 'letters' op tegenovergestelde strengen elkaar herkennen en waar Cs zich aan Gs binden, 'zei Dinger..

Om het i-motief te identificeren, creëerde Zeraati een antilichaam dat DNA kon zoeken met die vreemde geknoopte vorm, en dat is hoe Zeraati zijn beelden opnam. Deze toonden hem dat de i-motieven ook op verschillende punten in de celcyclus komen en gaan. In dit vroege stadium kan dit een teken zijn dat het i-motief deel uitmaakt van een aan / uit-schakelaar die bepaalt welke genen worden getranscribeerd en welke niet.

"We denken dat het komen en gaan van de i-motieven een aanwijzing is voor wat ze doen," zei Zeraati. "Het lijkt waarschijnlijk dat ze er zijn om te helpen genen in of uit te schakelen en om te beïnvloeden of een gen actief wordt gelezen of niet."

Dat is nog steeds een vroege theorie, maar het is nog steeds groot nieuws dat we deze vorm in een echte menselijke cel hebben gevonden. De vraag voor 2019 zal zijn om erachter te komen wat het eigenlijk doet.

Als 2018 windstil wordt, omgekeerde markeert 25 verrassende dingen die we dit jaar over mensen hebben geleerd. Deze verhalen vertelden ons rare dingen over ons lichaam en onze hersenen, ontdekte inzichten in ons sociale leven en verlichtten waarom we zulke gecompliceerde, prachtige en vreemde dieren zijn. Dit verhaal was # 8. Lees hier het originele verhaal.